【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ロボット制御、送風用のファン装置、そして、車両のハンドル操作力を軽減する電動式パワーステアリング装置等として用いられるブラシレスモータの制御装置の技術分野に属するものである。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、車両のハンドル操作（ステアリング操作）を軽減するべくステアリング機構に連動連結されるパワーステアリング装置のなかには、電動モータを駆動源とするものがあるが、このような電動モータとして、フリクションが小さいこと、小径化されてイナーシャを小さくできること、トルクロスが少ないこと、さらには、制御性が向上すること等の理由から、ブラシレスモータを用いることが提唱されている。このようなブラシレスモータは、例えばヨーク内周面に固定される複数の駆動コイルと、これら駆動コイルへの電源供給を制御する駆動制御回路とを備えて構成され、該駆動制御回路からの電源供給に基づく各駆動コイルの励磁に基づいて、永久磁石を備えて構成された回転子が回転駆動するように構成されている。この場合に、前記駆動制御回路は、外部から供給される電源とブラシレスモータ内に配される駆動コイルとのあいだに配線され、ブラシレスモータに一体的に設けられる制御ボックス内に配設されている。一方、駆動制御回路は、各駆動コイルへの電源供給を選択的に切換えるための複数のスイッチング素子（トランジスタスイッチであって、例えばＦＥＴ：電解効果トランジスタ）を備え、該各スイッチング素子を、制御ボックス内に設けられるマイクロプロセッサ等で構成された制御部からの制御指令に基づいて切換えるように構成されている。因みに、制御部は、ステアリングコラムに配されるトルク検知センサからの信号、モータの回転子に配される位置検知センサからの信号等、各種検知信号が入力され、これら各信号の入力に伴い、対応する制御指令を各スイッチング素子に対して出力するように構成されている。
そして、このように構成される電動式パワーステアリング装置に何らかの異常が生じたような場合では、電動式パワーステアリング装置をステアリングコラムの作動に対して非作動状態にすることが求められる。そこで従来、電源と駆動制御回路とのあいだに電源切換え手段（切換えスイッチ）を設け、何らかの異常の検知に伴い電源切換え手段をＯＦＦ作動（開成）させることにより、ブラシレスモータを非作動とすることが提唱される。しかるに、このものにおいて、スイッチング素子に異常が生じて短絡したような場合では、該駆動制御回路と任意の駆動コイルとのあいだに閉回路が形成されることがある。このような場合に、外力の作用、即ち、ステアリングコラムを回転させると、ブラシレスモータの回転子が回転して各駆動コイルに電流が生じ（流れ）、ブラシレスモータが発電機として作動するようになる。このようになると、ステアリングコラムに対し、要求される補助力としての回転方向とは反対の方向の回転力、即ち、ハンドルコラムに対して負荷となる力が作用してハンドル操作が事実上できなくなるという問題がある。
このため、前記駆動制御回路に前記電源切換え手段を設けるとともに、駆動制御回路の少なくとも一つの駆動コイルへの回路に駆動コイル切換え手段を設け、電動式パワーステアリング装置に何らかの異常が検知された場合では、前記電源切換え手段とともに駆動コイル切換え手段をＯＦＦ作動（開成）するように構成することが提唱されており（例えば、特許文献１参照。）、これによって、何らかの異常時において、各駆動コイルに電流が流れるようなことをなくし、電動式パワーステアリング装置（ブラシレスモータＭ）が完全に非作動状態となるようにしている。
【０００３】
【特許文献１】
特表２０００−５００１０２号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、前記従来のものは、電源切換え手段と駆動コイル切換え手段とが、それぞれ別個に構成されている。そして、駆動コイル切換え手段についてはリレーボックス内に配設されており、その構成は、ソリッドステート型リレーを用いて構成され、リレーのスイッチ接点は、三つの駆動コイルへの回路のうち二つの回路に接続されており、故障の発生に伴いリレーコイルが励磁されることにより両スイッチ接点を開成するようにしている。しかるに、電源切換え手段の具体的な構成については何ら記載がないが、前述したように電源切換え手段を開成させるには、制御ボックス内に電源切換え手段用の別途切換え手段（例えばリレー）を設ける必要があって制御ボックスが大型化してしまうという問題があり、ここに本発明が解決しようとする課題があった。
さらには、従来の切換え手段はソリッドステート型のリレーを用いているが、ソリッドステート型のものはメカ式のリレーに比べて小型化の観点においては優れるが、高電圧、大電流が印加されたような場合にはメカ式のものに比して破損されやすいという問題がある。このため、電動式パワーステアリング装置のように高出力の装置に用いる場合では信頼性に問題があり、信頼性を確保したうえでの小型化が強く望まれ、ここにも本発明が解決すべき課題があった。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記の如き実情に鑑み、これらの課題を解決することを目的として創作されたものであって、複数の駆動コイルを、駆動制御回路を用いた制御装置により駆動制御してなるブラシレスモータにおいて、前記制御装置に、駆動制御回路と電源とのあいだを遮断する電源切換え手段と、複数の駆動コイルのうち少なくとも一つの駆動コイルとのあいだを遮断して、各駆動コイルに電流が流れることを禁止する駆動コイル切換え手段とを設けるにあたり、前記各切換え手段は、駆動制御回路の異常の検知に基づいて一体に遮断されるように構成されているものである。
そして、このようにすることにより、ブラシレスモータの電源供給を遮断することと、各コイル同志のあいだに流れる電流を遮断することとを同時的に行うことができる。
このものにおいて、本発明の電源切換え手段と駆動コイル切換え手段とは、リレーコイルと、該リレーコイルの励磁−非励磁の切換えに伴い接点切換えするスイッチ接点とを備えたリレーユニットに構成されているものとすることができ、このようにすることによって、制御装置の小型化を果すことができる。
さらに、このものにおいて、本発明のリレーユニットは、一つのリレーコイルの励磁に伴い、各切換え手段に対応する複数のスイッチ接点の接点切換えをするように構成されているものとすることができ、このようにすることによって、信頼性の高い制御装置にすることができ、しかも、コンパクト化を果すことができる。
さらにまた、このものにおいて、本発明のブラシレスモータは、パワーステアリング装置を構成することを特徴とし、このようにすることによって、異常時にハンドル操作が重くなってしまうような不具合を無くすことができる。
また、本発明は、複数の駆動コイルを、駆動制御回路を備えた制御装置により駆動制御してなるブラシレスモータにおいて、前記制御装置に、駆動制御回路と電源とのあいだを遮断する電源切換え手段と、複数の駆動コイルのうち少なくとも一つの駆動コイルとのあいだを遮断して、各駆動コイルに電流が流れることを禁止する駆動コイル切換え手段とを設けるにあたり、前記各切換え手段を、駆動制御回路が収容される収容部に組込まれるリレーユニットとし、該リレーユニットは、リレーコイルと、該リレーコイルの励磁−非励磁の切換えに伴い切換え作動をする複数のスイッチ接点とを備え、駆動制御回路の異常の検知に基づくリレーコイルの切換えで、各スイッチ接点を一体に切換え作動させるように構成されているものである。
そして、このようにすることにより、制御装置の組込みを簡略化でき、しかも、信頼性の高いものでありながらコンパクト化された制御装置を提供することができる。
さらに、このものにおいて、本発明のスイッチ接点を構成する可動接点はリレーユニット側に設けられ、固定接点は収容部側に設けられているものとすることができ、このようにすることにより、制御装置のさらなるコンパクト化を計ることができる。
また、このものにおいて、本発明のリレーユニット可動接点の駆動制御回路側への接続は、収容部側に設けられる固定端子との接続でなされ、これら可動接点と固定端子との接続のうち、少なくとも一つの接続は弾圧状の接触に構成され、リレーユニットの組込み調整ができるように構成されているものとすることができ、このようにすることにより、リレーユニットの制御装置への組込みを位置決め状に行えるとともに、電気的な接続を良好に維持することができる。
さらにまた、このものにおいて、本発明の可動接点と固定端子との接続は、Ｕ字状に折返し形成された接触片を介してなされているものとすることができ、このようにすることにより、弾圧状の接触を効果的に実施することができる。
さらに、このものにおいて、本発明のブラシレスモータは、パワーステアリング装置を構成することを特徴とし、このようにすることによって、異常時にハンドル操作が重くなってしまうような不具合を無くすことができる。
【０００６】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の実施の形態の一例について図面に基づいて説明する。
図面において、１は電動式パワーステアリング装置を構成するパワーステアリング用モータであって、該パワーステアリング用モータ１はモータ部Ｍと制御部Ｃとが一体的に構成されたブラシレスモータとなっており、前記モータ部Ｍを構成する有底筒状のヨーク２内周面には、三相の駆動コイル３が一体的に設けられている。さらに、前記ヨーク２の筒底には軸受部２ａが形成され、回転子４を構成する回転軸４ａの一端部を回動自在に軸承しているが、前記回転子４は、外周に複数対永久磁石５が一体的に固着されており、該永久磁石５外周面と前記駆動コイル３内周面とが近接対向状に配設されている。前記ヨーク２の開口端部はフロントブラケット６により覆蓋されており、該フロントブラケット６には軸受部６ａが形成され、該軸受け部６ａに、前記回転軸４ａの他端部が回動自在に軸承されている。そして、回転軸４ａのフロントブラケット６から外部に突出する突出先端部には、図示しないジョイント部が設けられ、ステアリングコラムに連動連結されるように設定されている。
尚、７はフロントブラケット６に設けられた位置検知センサ（例えば複数のホール素子）であって、該位置センサ７は、回転子４側に設けた被検知物（図示せず：例えばセンサマグネット）の検知に基づいて回転子４の位置を検知するように設定されている。
【０００７】
８は、モータ部Ｍと制御部Ｃとを一体化するための取付けブラケットであって、該取付けブラケット８は、筒状のジョイント部８ａがヨーク２外周に固定され、該ジョイント部８ａの一方側（上側）に本体部８ｂが一体形成され、該本体部８ｂに、本発明の制御装置を構成する制御ボックス９が一体的に固定されており、前記制御装置によって駆動コイル３への電源供給が制御され、これによって、モータ部Ｍの駆動制御がなされている。
前記制御ボックス９は、絶縁性の樹脂材で一体形成されており、四周枠９ａと、四周枠９ａにより形成される空間を上下方向（ボックス深さ方向）に仕切る仕切り板９ｂと、四周枠９ａの一端側の側面から外方に突出形成される一対の第一、第二カプラ９ｃ、９ｄとを備えて形成されている。そして、図１において、制御ボックス仕切り板９ｂの下方側半部には、各駆動コイル３に電源供給をしてモータ部Ｍを回転制御するための駆動制御回路１０を構成する複数の端子１０ａ、コンデンサ１１、ＣＰＵを備えたＣＰ制御部１２等の各種制御部品が設けられている。また、制御ボックス仕切り板９ｂの上方側半部には貫通孔Ｈが開設されており、ここに、本発明が実施されたリレーユニット１４が配設されている。そして、これら制御部品は、仕切り板９ｂの外方（上方）に仕切り板９ｂと対向状の基板１３を配設することにより、適宜必要な配線がなされるように設定されている。
尚、前記第一カプラ部９ｃは外部電源接続用として、第二カプラ９ｄは、前記フロントブラケット６に設けた位置検知センサ７や、図示しないステアリングコラムに設けられたトルク検知センサ１３からの検知信号等をＣＰ制御部１２に入力するためのものとしてそれぞれ構成されている。
【０００８】
つぎに、制御ボックス９に収容される駆動制御回路１０と、ＣＰ制御部１２に基づく駆動制御回路１０等の制御構成について、図３のブロック回路図を用いて説明する。
前記ＣＰ制御部１２にはゲート回路１２ａを介して駆動制御回路１０が接続されている。該駆動制御回路は、Ａ、Ｂ、Ｃの各駆動コイル（３−Ａ）、（３−Ｂ）、（３−Ｃ）がスター点Ｐを介して並列接続される三相ブリッジ回路１０ｂと、電源Ｂに対して並列接続するトランジスタスイッチ（例えばＦＥＴ：電界効果トランジスタ）Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３を介して前記三相ブリッジ回路１０ｂの各駆動コイル３の回路に接続配線される電源側スイッチ回路１０ｃと、グラウンドＧに対し並列接続するトランジスタスイッチＴ４、Ｔ５、Ｔ６を介して前記三相ブリッジ回路１０ａの各駆動コイル３の回路に接続配線されるグラウンド側スイッチ回路１０ｄとを備えて構成されている。
尚、１５は、グラウンド側スイッチ回路１０ｄとグラウンドＧとのあいだに直列接続される電流検知センサであって、該電流検知センサ１５は検知信号をＣＰ制御部１２に入力するように設定されている。
【０００９】
そして、ＣＰ制御部１２は、前記位置検知センサ７、トルク検知センサ１３、電流検知センサ１５等からの検知信号に基づいて、電源側スイッチ回路１０ｃのトランジスタスイッチＴ１、Ｔ２、Ｔ３と、グラウンド側スイッチ回路１０ｄのトランジスタスイッチＴ４、Ｔ５、Ｔ６とをそれぞれ開閉制御するように設定されている。つまり、ＣＰ制御部１２は、各検知センサ７、２、１５からの検知信号に対応する制御指令を、適宜トランジスタスイッチＴ１、Ｔ２、Ｔ３、Ｔ４、Ｔ５、Ｔ６に対してゲート回路１２ａを介して出力し、これによって、対応する駆動コイル（３−Ａ）、（３−Ｂ）、（３−Ｃ）に電源供給して励磁せしめ、ブラシレスモータＭを所望の回転方向、かつ、要求される回転速度に回転制御するように設定されている。
【００１０】
また、本発明が実施された駆動制御回路１０には、電源Ｂと各トランジスタスイッチＴ１、Ｔ２、Ｔ３とのあいだの配線に、駆動制御回路１０への電源を遮断するための第一スイッチ接点（本発明の電源切換え手段に相当する）１６が直列接続されており、これによって、該第一スイッチ接点１６が開成することにより、駆動制御回路１０への電源供給を遮断するように設定されている。さらに、各駆動コイル（３−Ａ）、（３−Ｂ）、（３−Ｃ）のうち、Ａ駆動コイル（３−Ａ）と電源側スイッチ回路１０ｃのトランジスタスイッチＴ１とのあいだの配線、そして、Ｂ駆動コイル（３−Ｂ）と電源側スイッチ回路１０ｃのトランジスタスイッチＴ２とのあいだの配線には、それぞれ第二、第三スイッチ接点（本発明の駆動コイル切換え手段に相当する）１７、１８が直列接続されており、これによって、これら第二、第三スイッチ接点１７、１８を開成させることで、駆動制御回路１０内に生じる閉回路を遮断できるように設定されており、これによって、各駆動コイル（３−Ａ）、（３−Ｂ）、（３−Ｃ）に電流が流れない（生じない）ように構成されている。
【００１１】
さらに、ＣＰ制御部１２にはリレーコイル１９が接続されており、ＣＰ制御部１２からの制御指令に伴いリレーコイル１９を励磁−非励磁の各状態に切換えるように設定されている。
そして、ＣＰ制御部１２は、通常の作動状態である場合に、リレーコイル１９を励磁して各スイッチ接点１６、１７、１８を閉成させる制御指令をゲート回路１２ａを介して出力するように設定されている。一方、ＣＰ制御部１２は、電流検知センサ１５等の検知信号に基づいて駆動制御回路１０に何らかの異常があることを検知した場合では、リレーコイル１９を非励磁状態とする制御指令をリレー駆動回路１２ｂを介して出力し、これによって、各スイッチ接点１６、１７、１８を開成させるように設定されている。
【００１２】
さて、本実施の形態では、前記リレーユニット１４に、第一、第二、第三スイッチ接点１６、１７、１８を構成する可動接点１６ａ、１７ａ、１８ａと、これら三つのスイッチ接点１６、１７、１８を一体にＯＮ−ＯＦＦ切換えするためのリレーコイル１９とが組込まれており、該組込まれたリレーユニット１４を制御ボックス９内に組込むことにより駆動制御回路１０に配線接続がなされ、リレーコイル１９の励磁に伴い、各可動接点１６ａ、１７ａ、１８ａが一体に切換え作動するように構成されている。
【００１３】
即ち、前記リレーユニット１４を構成する平板状のベースプレート１４ａは金属材で形成されており、制御ボックス９への組込み状態において、ベースプレート１４ａ板面と仕切り板９ｂ板面とが平行関係となる状態で配されている。そして、ベースプレート１４ａの一側縁には内方（図１、図４において下方）に向けて折曲された取付け片１４ｂが形成されており、該取付け片１４ｂに、ベースプレート１４ａの内方に位置して配設されるリレーコイル１９のコイル９ａが巻装されるコイルボビン一端側のフランジ部１９ｂが一体的に固定されている。尚、コイルボビンは絶縁性樹脂材で形成されており、一端側フランジ部１９ｂの左右縁には、取付け片１４ｂの左右縁よりも左右方向に突出する突出部１９ｃが形成されている。
さらに、前記リレーコイル１９は、コイルボビン軸芯に位置して鉄心１９ｄが固着されており、該鉄心１９ｄは、リレーコイル１９を励磁することに伴い磁化するように設定され、前記鉄心１９ｄの他端部は、コイルボビン他端側のフランジ部１９ｅから他端側に向けて突出して該突出端部が外部に露出するように構成されている。
【００１４】
一方、２１は強磁性金属材で構成される可動プレートであって、該可動プレート２１は、ベースプレート１４ａの外方に所定間隙を存して対向する接点取付け片２１ａと、該接点取付け片２１ａの他端縁から下方に向けて折曲し、前記他端側フランジ部１９ｅから突出するリレーコイル鉄心１９ｄの先端部に近接対向する作動片２１ｂとを備えたＬ字形に形成されている。そして、可動プレート２１は、作動片２１ｂに形成した左右一対の凹部２１ｃに、前記ベースプレート１４ａ他端側に形成された左右一対の凸片１４ｃを係合することによって、該係合部Ｘを支点として、接点取付け片２１ａの板面がベースプレート１４ａから離接し、かつ、作動片２１ｂがリレーコイル鉄心１９ｄに離接する揺動が可能となるように構成され、このようにして、ベースプレート１４ａと可動プレート２１とが組込まれている。
そして、可動プレート２１の接点取付け片２１ａ先端部には、接点取付け片２１ａを内外方向から挟持する状態で絶縁性樹脂材による内、外側絶縁体２１ｄ、２１ｅが固定されており、前記外側絶縁体２１ｅに、第一、第二、第三スイッチ接点１６、１７、１８の可動接点１６ａ、１７ａ、１８ａを構成する第一、第二、第三可動端子２２、２３、２４が、板面を各プレート１４ａ、２１に平行となる関係で絶縁状に植設されている。そして、これら第一、第二、第三可動端子２２、２３、２４の一端側に延出する延出接点部２２ａ、２３ａ、２４ａが、前記駆動制御回路１０における可動接点１６ａ、１７ａ、１８ａに相当するように設定されている。
【００１５】
さらに、ベースプレート１４ａと可動プレート２１とのあいだには弾機２５が弾装されており、可動プレート２１の作動片２１ｂをリレーコイル鉄心１９ｄから離間させる方向に付勢した状態で姿勢保持するように設定されている。この付勢状態において、可動プレート２１は、接点取付け片２１ｃの内側絶縁体２１ｄから内側に向けて突設した突起片２１ｆとベースプレート１４ａ外側面とが当接しているとともに、作動片２１ｂと鉄心１９ｄ突出端部とのあいだに所定間隙Ｓを存する非励磁姿勢（リレーユニット１４の非励磁姿勢）となるように設定されている。そして、後述するように、リレーコイル鉄心１９ｄが励磁されて、可動プレート作動片２１ｂが弾機２５の付勢力に抗してリレーコイル鉄心１９ｄ側に引きつけられた（吸引された）場合では、接点取付け片２１ｂがベースプレート１４ａから離間する方向に変位する励磁姿勢（リレーユニット１４の励磁姿勢）に変姿するように設定されている。
一方、外側絶縁体２１ｅから他端側に延出する前記第一、第三端子２２、２４の他端側延出先端部２２ｂ、２４ｂにはＵ字状に折返され、弾性変形自在に構成された可撓性の接触片部（本発明の接触片）２２ｃ、２４ｃが接続されている。また、２６は一対の接続端子であって、これら接続端子２６は、絶縁性樹脂材で構成される一端側フランジ部１９ａに一体形成された左右一対の突出部１９ｂにそれぞれ植設されて上方に突出しており、これら一対の接続端子２６に、コイルボビンに巻装されたコイル１９ｃの巻始め端と巻終り端とがそれぞれ接続されている。
【００１６】
これに対し、制御ボックス仕切り板９ｂの左側部に形成された貫通孔Ｈの一端側縁部（第二カプラ９ｄ側）には、第一、第二、第三固定端子２７、２８、２９が設けられるが、これら第一、第二、第三固定端子２７、２８、２９は、貫通孔Ｈに組込まれるリレーユニット１４における第一、第二、第三可動端子２２、２３、２４一端側の延出接点部２２ａ、２３ａ、２４ａに対向する位置関係で配設されている。これら第一、第二、第三固定端子２７、２８、２９は、駆動制御回路１０の第一、第二、第三スイッチ接点１６、１７、１８の固定接点１６ｂ、１７ｂ、１８ｂに相当しており、基板１３を介して駆動制御回路１０の対応箇所に接続配線されている。
一方、貫通孔Ｈの他端側縁部には、リレーユニット１４の第一、第三端子２２、２４に接続されたＵ字状の接触片部２２ｃ、２４ｃに弾圧状に接触して電気的な接続をするための第一、第三固定端子３０、３１が固定されているとともに、第二端子２３の他端側延出端部２３ｂに対し弾圧状に接触して電気的な接続をするためＵ字状に折返し形成された接触片部３２ａを備えた第二固定端子３２が固定されている。そして、これら第一、第二、第三固定端子３０、３１、３２は、基板１３を介して駆動制御回路１０の対応箇所に接続配線されている。
【００１７】
このように構成されるリレーユニット１４は、予め制御ボックス９に対して内側から組込まれ、前記基板１３を組込むことにより必要な配線がなされた状態となるように設定されており、前記組込み状態の制御ボックス９を、リレーコイル１９配設側がヨーク２外周側（内側であって、図１において下側）になるような状態とし、ブラシレスモータＭ側との必要な配線をした後、ブラシレスモータＭのヨーク２に固定されるように設定されている。
【００１８】
つまり、このようにモータ部Ｍと制御部Ｃとが組込まれた状態において、リレーユニット１４は、リレーコイル１９のコイル１９ｃ端部が接続される接続端子２６が、制御ボックス９側に並列状に配設された第一、第二、第三固定端子２７、２８、２９の左右両側の空隙部に差し込まれており、該接続端子２６は、基板１３を介して制御ボックス９内のリレー駆動回路１２ｂに接続されている。また、第一、第三可動端子２２、２４に連結された接触片部２２ｃ、２４ｃは、貫通孔Ｈ他端側の第一、第三固定端子３０、３１に弾圧状に接触し、第二可動端子２３の他端側延出端部２３ｂは、第二固定端子３２に連結された接触片部３２ｃに弾圧状に接触し、これによって、第一、第二、第三可動端子２２、２３、２４と、制御ボックス９側の第一、第二、第三固定端子３０、３２、３１とがそれぞれ電気的な接続がなされるように構成されている。
さらに、第一、第二、第三可動端子２２、２３、２４の延出接点部（第一、第二、第三スイッチ接点１６、１７、１８の可動接点１６ａ、１７ａ、１８ａに相当）２２ａ、２３ａ、２４ａは、リレーユニット１４の非励磁姿勢において貫通孔Ｈ一端側の第一、第二、第三固定端子（第一、第二、第三スイッチ接点１６、１７、１８の固定接点１６ｂ、１７ｂ、１８ｂに相当）２７、２８、２９と近接対向する状態で離間しており、リレーユニット１４の励磁姿勢になることに伴い、第一、第二、第三固定端子２７、２８、２９と当接（接触）する位置関係で配設されている。
ここで、リレーユニット１４は、電気的な接続状態を良好に維持するために制御ボックス貫通孔Ｈに位置決めされた状態で組込まれることが不可欠となるが、本実施の形態では、第一、第三可動端子２２、２４の接触片部２２ｃ、２４ｃと第一、第三固定端子３０、３１、そして、第二可動端子２３の他端側延出端部２３ｂと第二固定端子３２に連結された接触片部３２ｃとが弾圧状に接触する構成となっている。このため、リレーユニット１４は、貫通孔Ｈに対し接触方向の位置決めがなされ、かつ、確実な電気的な接触がなされた状態でセットされるように配慮されている。
【００１９】
そして、このものにおいて、ＣＰ制御部１２の制御指令が出力され、リレーコイル１９を励磁状態とした場合では、所定間隙Ｓを存して位置する可動プレート作動片２１ｂをリレーコイル鉄心１９ｄ側に変位するリレーユニット１４の励磁姿勢となっており、可動プレート接点取付け片２１ａはベースプレート１４ａから離間する方向に変位しており、第一、第二、第三可動端子延出接点部２２ａ、２３ａ、２４ａと第一、第二、第三固定端子２７、２８、２９とが接触（当接）して、第一、第二、第三スイッチ接点１６、１７、１８を閉成状態とするように設定されている。一方、ＣＰ制御部１２の制御指令に基づいてリレーコイル１９を非励磁状態とした場合では、前述したように、リレーユニット１４の非励磁姿勢となっており、第一、第二、第三可動端子延出接点部２２ａ、２３ａ、２４ａと、第一、第二、第三固定端子２７、２８、２９とのあいだが離間して、第一、第二、第三スイッチ接点１６、１７、１８を開成状態とするように設定されている。
ここで、リレーユニット１４は、コイルボビン両フランジ部１９ａ、１９ｅの内側縁部（取付けブラケット本体部８ｂ側縁部）に対して突当て状に設けられるカバー体１４ｄを取付けブラケット本体部８ｂ側に固定することにより、内外方向の位置決め（第一、第二、第三可動端子延出接点部２２ａ、２３ａ、２４ａの移動方向の位置決め）がなされた状態で支持されており、この状態において、リレーユニット１４が非励磁姿勢となったとき、第一、第二、第三可動端子延出接点部２２ａ、２３ａ、２４ａと、第一、第二、第三固定端子２７、２８、２９とが離間する位置関係となり、該姿勢を維持するように設定されている。
【００２０】
そして、前述したように、本実施の形態では、パワーステアリング用モータ１が通常の駆動状態であって、駆動制御回路１０が正常な状態である場合には、ＣＰ制御部１２は、リレーコイル１９を励磁状態として第一、第二、第三スイッチ接点１６、１７、１８を閉成させるように制御しており、この状態では、Ａ、Ｂ、Ｃの各駆動コイル３に電源供給がなされて回転子４が回転し、ステアリングコラムに対して必要な補助力を発揮するように設定されている。これに対し、ＣＰ制御部１２が駆動制御回路１０における何らかの異常を検知した場合では、ＣＰ制御部１２は、リレーコイル１９の励磁を直ちに停止して第一、第二、第三スイッチ接点１６、１７、１８を開成させ、駆動制御回路１０への電源供給を遮断するとともに、各駆動コイル３に電流が流れることも規制して、パワーステアリング用モータ１（ブラシレスモータ）を非作動状態とするように設定されている。
【００２１】
叙述の如く構成された本発明の実施の形態において、パワーステアリング用モータ１は、駆動制御回路１０に、電源Ｂから遮断するための第一スイッチ接点（電源切換え手段）１６と、Ａ、Ｂの駆動コイル（３−Ａ）、（３−Ｂ）への回路を遮断して、各駆動コイル（３−Ａ）、（３−Ｂ）、（３−Ｃ）に電流が流れることを禁止する第二、第三スイッチ接点（駆動コイル切換え手段）１７、１８とが設けられている。このため、パワーステアリング用モータ１に何らかの異常が生じた場合に、これらのスイッチ接点１６、１７、１８が一体に開成して非作動状態とすることができ、ステアリングコラムが動かなくなってしまうような不具合を生じることがない。
そのうえ、前記第一、第二、第三スイッチ接点１６、１７、１８は、一つのリレーコイル１９が励磁状態から非励磁状態に切換えられることにより、リレーユニット１４が励磁姿勢から非励磁姿勢に変姿して、第一、第二、第三延出接点部２２ａ、２３ａ、２４ａが第一、第二、第三固定端子２７、２８、２９から一体に離間することに基づいて開成され（遮断され）るように構成されている。このため、パワーステアリング用モータ１に何らかの異常が生じたような場合に、これらのスイッチ接点１６、１７、１８が同時に一体に開成されて、パワーステアリング用モータ１（ブラシレスモータ）を速やかに非作動状態とすることができる。
【００２２】
しかも、本発明が実施されたものにおいては、前記第一、第二、第三スイッチ接点１６、１７、１８は、可動接点１６ａ、１７ａ、１８ａとなる延出接点部２２ａ、２３ａ、２４ａが一体となってリレーユニット１４に組込まれ、該リレーユニット１４に配された一つのリレーコイル１９の励磁に基づいて一斉にスイッチ切換えがなされる。従って、制御ボックス９内の狭い空間に、電源切換え手段としての第一スイッチ接点１６と、駆動コイル切換え手段としての第二、第三スイッチ接点１７、１８との三つのスイッチ接点を設けたとして、これらをスイッチ切換えさせる手段としては、一つのリレーコイル１９だけを用意すればよいことになって、制御ボックス９の小型化に寄与できる。
【００２３】
さらにこのものでは、リレーユニット１４は、各スイッチ接点１６、１７、１８をリレーコイル１９の励磁−非励磁に切換えることに伴いスイッチ切換えがなされるメカ式のリレーに構成されているので、高電圧、大電流の印加に対しての信頼性を高いものにすることができるが、このものでは、前述したように、複数のリレースイッチ（第一、第二、第三スイッチ接点１６、１７、１８）を一つのリレーコイル１９の作動によって切換える構成であるので、スペースユーティリティーにも優れることになる。従って、高品質で信頼性の高い製品でありながら、コンパクト化が図れることになって、優れたパワーステアリング用モータ１を提供することができる。
【００２４】
そして、本発明が実施されたものでは、パワーステアリング用モータ１を構成するブラシレスモータの制御部Ｃ（制御ボックス９）に、電源切換え用の第一スイッチ接点１６と、駆動コイル切換え用の第二、第三スイッチ接点１７、１８と、これら各スイッチ接点１６、１７、１８の切換え作動をせしめる一つのリレーコイル１９とを一体化したリレーユニット１４を組込む構成としたので、コンパクトに収納することができるうえ、組込み作業、配線作業の簡略化を図ることができる。しかも、リレーユニット１４は、メカ式のものを用いていることから信頼性の高いものにすることができ、もって、信頼性の高い制御装置でありながらコンパクト化を計ることができる。
【００２５】
また、このものでは、第一、第二、第三スイッチ接点１６、１７、１８の可動接点１６ａ、１７ａ、１８ａとなる第一、第二、第三可動端子２２、２３、２４と、リレーコイル１９とがリレーユニット１４に配設され、第一、第二、第三スイッチ接点１６、１７、１８の固定接点１６ｂ、１７ｂ、１８ｂとなる第一、第二、第三固定端子２７、２８、２９は制御ボックス９側に配設されている。この結果、制御ボックス９のさらなるコンパクト化を図ることができる。
【００２６】
しかも、本実施の形態のものでは、第一、第二、第三可動端子２２、２３、２４（本発明の可動接点）の駆動制御回路１０側への接続は、弾性変形可能となるようＵ字状に折返し形成された接触片部２２ｃ、２４ｃ、３２ｃを介してなされている。この結果、リレーユニット１４の制御ボックス貫通孔Ｈへの組込みを位置決め状に行うことができるうえ、駆動制御回路１０側との接続を信頼性の高い状態で維持することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】電動式パワーステアリング装置の斜視図である。
【図２】モータ部の一部断面側面図である。
【図３】制御部を説明するブロック回路図である。
【図４】図４（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）はそれぞれリレーユニットの平面図、側面図、正面図である。
【図５】リレーユニットの全体斜視図である。
【図６】制御ボックスの斜視図である。
【図７】制御ボックスにリレーコイルを組込んだ状態を説明する斜視図である。
【図８】制御ボックスにリレーユニットを組込んだ状態の側面図である。
【図９】制御ボックスにリレーユニットを組込んだ状態の斜視図である。
【符号の説明】
１ パワーステアリング用モータ
２ ヨーク
３ 駆動コイル
７ 位置センサ
９ 制御ボックス
９ｂ 仕切り板
１０ 駆動制御回路
１０ａ 端子
１０ｂ 三相ブリッジ回路
１０ｃ 電源側スイッチ回路
１０ｄ グラウンド側スイッチ回路
１２ ＣＰ制御部
１３ トルク検知センサ
１４ リレーユニット
１４ａ ベースプレート
１５ 電流検知センサ
１６ 第一スイッチ接点
１６ａ 可動接点
１６ｂ 固定接点
１７ 第二スイッチ接点
１９ リレーコイル
１９ａ コイル
１９ｄ 鉄心
２１ 可動プレート
２１ａ 接点取付け片
２１ｂ 作動片
２２ 第一可動端子
２２ａ 延出接点部
２２ｃ 接触片部
２５ 弾機
２６ 接続端子
２７ 第一固定端子
３０ 固定端子[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention belongs to the technical field of a control device for a brushless motor used as a robot control, a fan device for blowing air, and an electric power steering device for reducing a steering force of a vehicle.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art In general, among power steering devices that are linked to a steering mechanism to reduce a steering operation (steering operation) of a vehicle, an electric motor is used as a driving source. However, such an electric motor has a small friction. It has been proposed to use a brushless motor because of its reduced diameter, reduced inertia, reduced torque loss, and improved controllability. Such a brushless motor includes, for example, a plurality of drive coils fixed to the inner peripheral surface of the yoke, and a drive control circuit that controls power supply to the drive coils, and a power supply from the drive control circuit. The rotor configured with the permanent magnet is configured to be driven to rotate based on the excitation of each drive coil based on the above. In this case, the drive control circuit is wired between a power supply supplied from the outside and a drive coil provided in the brushless motor, and is provided in a control box provided integrally with the brushless motor. . On the other hand, the drive control circuit includes a plurality of switching elements (transistor switches, for example, FETs: field effect transistors) for selectively switching power supply to each drive coil. The switching is performed based on a control command from a control unit including a microprocessor or the like provided therein. By the way, the control unit receives various detection signals such as a signal from a torque detection sensor disposed on a steering column, a signal from a position detection sensor disposed on a rotor of a motor, and the input of these signals. It is configured to output a corresponding control command to each switching element.
When any abnormality occurs in the electric power steering device configured as described above, it is required that the electric power steering device be inactivated with respect to the operation of the steering column. Conventionally, a brushless motor can be deactivated by providing a power supply switching means (switching switch) between the power supply and the drive control circuit and turning off (opening) the power supply switching means upon detection of any abnormality. Advocated. However, in this case, when a short circuit occurs due to an abnormality in the switching element, a closed circuit may be formed between the drive control circuit and an arbitrary drive coil. In such a case, when an external force acts, that is, when the steering column is rotated, the rotor of the brushless motor rotates to generate current (flow) in each drive coil, and the brushless motor operates as a generator. . In this case, the steering column is subjected to a rotational force in a direction opposite to the rotational direction as a required auxiliary force, that is, a force acting on the handle column acts, so that the steering wheel operation becomes virtually impossible. There is a problem.
Therefore, the drive control circuit is provided with the power supply switching means, and the drive control circuit is provided with a drive coil switching means in a circuit to at least one drive coil, so that when any abnormality is detected in the electric power steering device, It has been proposed that the drive coil switching means be turned off (opened) together with the power supply switching means (see, for example, Patent Document 1). The electric power steering apparatus (brushless motor M) is completely inactivated.
[0003]
[Patent Document 1]
JP 2000-500102 A
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
By the way, in the conventional device, the power supply switching means and the drive coil switching means are separately configured. The drive coil switching means is provided in a relay box, and is configured using a solid state type relay. The switch contacts of the relay are two of the three drive coil circuits. The switch coil is opened by energizing the relay coil when a failure occurs. However, although there is no specific description of the configuration of the power supply switching means, in order to open the power supply switching means as described above, it is necessary to provide a separate switching means (for example, a relay) for the power supply switching means in the control box. Therefore, there is a problem that the control box becomes large, and there is a problem to be solved by the present invention.
Furthermore, the conventional switching means uses a solid-state relay, but the solid-state relay is superior in terms of miniaturization as compared with a mechanical relay, but a high voltage and a large current are applied. In such a case, there is a problem that it is easily damaged as compared with the mechanical type. For this reason, there is a problem in reliability when used in a high-output device such as an electric power steering device, and miniaturization while ensuring reliability is strongly desired, and the present invention should also be solved here. There were challenges.
[0005]
[Means for Solving the Problems]
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above-described circumstances, and has been made with a view to solving these problems, and is a brushless device that drives and controls a plurality of drive coils by a control device using a drive control circuit. In the motor, the control device includes a power supply switching unit that cuts off between a drive control circuit and a power supply, and a current that flows through each drive coil by cutting off between at least one of the plurality of drive coils. In providing the drive coil switching means for prohibiting the operation, each of the switching means is configured to be shut off integrally based on detection of abnormality of the drive control circuit.
By doing so, it is possible to simultaneously cut off the power supply to the brushless motor and cut off the current flowing between the coils.
In this case, the power supply switching means and the drive coil switching means of the present invention are configured as a relay unit including a relay coil and a switch contact that switches a contact in accordance with switching between energization and non-excitation of the relay coil. By doing so, the size of the control device can be reduced.
Further, in this device, the relay unit of the present invention can be configured to perform contact switching of a plurality of switch contacts corresponding to each switching means with excitation of one relay coil, By doing so, a highly reliable control device can be obtained, and furthermore, compactness can be achieved.
Furthermore, in this case, the brushless motor of the present invention is characterized in that it constitutes a power steering device, and by doing so, it is possible to eliminate the problem that the steering wheel operation becomes heavy in the event of an abnormality.
The present invention also provides a brushless motor in which a plurality of drive coils are driven and controlled by a control device including a drive control circuit, wherein the control device includes a power supply switching unit that cuts off between the drive control circuit and a power supply. In providing a drive coil switching unit that cuts off between at least one drive coil of the plurality of drive coils and prohibits a current from flowing through each drive coil, the drive control circuit includes: A relay unit that is incorporated in the accommodating portion to be accommodated, the relay unit includes a relay coil, and a plurality of switch contacts that perform a switching operation in accordance with switching between energization and non-excitation of the relay coil; The switching of the relay coil based on the detection of the above-mentioned causes the switch contacts to be integrally switched and actuated.
By doing so, it is possible to simplify the installation of the control device, and to provide a highly reliable and compact control device.
Further, in this device, the movable contact constituting the switch contact of the present invention can be provided on the relay unit side, and the fixed contact can be provided on the housing portion side. The device can be made more compact.
Further, in this device, the connection of the relay unit movable contact of the present invention to the drive control circuit side is made by connection with a fixed terminal provided on the housing portion side, and at least the connection between these movable contact and the fixed terminal is made. One connection may be configured as a resilient contact, and may be configured to allow for the adjustment of the integration of the relay unit, thereby allowing the integration of the relay unit into the control device to be positioned. , And good electrical connection can be maintained.
Furthermore, in this case, the connection between the movable contact and the fixed terminal of the present invention can be made through a contact piece that is formed by folding back in a U-shape. Resilient contact can be implemented effectively.
Further, in this case, the brushless motor of the present invention is characterized in that it constitutes a power steering device, and by doing so, it is possible to eliminate a problem that the steering operation becomes heavy in the event of an abnormality.
[0006]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Next, an example of an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
In the drawings, reference numeral 1 denotes a power steering motor that constitutes an electric power steering device, and the power steering motor 1 is a brushless motor in which a motor unit M and a control unit C are integrally formed. A three-phase drive coil 3 is integrally provided on the inner peripheral surface of the bottomed cylindrical yoke 2 constituting the motor section M. Further, a bearing portion 2a is formed at the bottom of the cylinder of the yoke 2, and one end of a rotating shaft 4a constituting the rotor 4 is rotatably supported. The permanent magnet 5 is integrally fixed, and the outer peripheral surface of the permanent magnet 5 and the inner peripheral surface of the drive coil 3 are disposed in close proximity to each other. The open end of the yoke 2 is covered by a front bracket 6, and a bearing 6a is formed on the front bracket 6, and the other end of the rotary shaft 4a is rotatably mounted on the bearing 6a. Have been. A joint (not shown) is provided at a projecting tip of the rotating shaft 4a projecting from the front bracket 6 to the outside, and is set so as to be interlocked with the steering column.
Reference numeral 7 denotes a position detection sensor (for example, a plurality of Hall elements) provided on the front bracket 6, and the position sensor 7 is an object to be detected (not shown: for example, a sensor magnet) provided on the rotor 4 side. Is set so as to detect the position of the rotor 4 based on the detection.
[0007]
Reference numeral 8 denotes a mounting bracket for integrating the motor unit M and the control unit C. The mounting bracket 8 has a cylindrical joint 8a fixed to the outer periphery of the yoke 2 and one side of the joint 8a. A main body 8b is integrally formed on the (upper side), and a control box 9 constituting a control device of the present invention is integrally fixed to the main body 8b, and power is supplied to the drive coil 3 by the control device. Thus, the driving of the motor unit M is controlled.
The control box 9 is integrally formed of an insulating resin material, and includes a four-sided frame 9a, a partition plate 9b that partitions a space formed by the four-sided frame 9a in a vertical direction (box depth direction), and a four-sided frame 9a. And a pair of first and second couplers 9c and 9d which are formed to protrude outward from the side surface on one end side. In FIG. 1, a plurality of terminals 10a constituting a drive control circuit 10 for supplying power to each drive coil 3 and controlling the rotation of the motor unit M are provided on the lower half of the control box partition plate 9b. Various control components such as a capacitor 11 and a CP control unit 12 having a CPU are provided. Further, a through hole H is opened in an upper half portion of the control box partition plate 9b, and a relay unit 14 according to the present invention is disposed here. These control components are set so that necessary wiring is appropriately formed by disposing a board 13 facing the partition plate 9b outside (above) the partition plate 9b.
The first coupler 9c is for connection to an external power supply, and the second coupler 9d is a detection signal from a position detection sensor 7 provided on the front bracket 6 or a torque detection sensor 13 provided on a steering column (not shown). And the like are input to the CP control unit 12.
[0008]
Next, a control configuration of the drive control circuit 10 housed in the control box 9 and the drive control circuit 10 based on the CP control unit 12 will be described with reference to the block circuit diagram of FIG.
The drive control circuit 10 is connected to the CP control unit 12 via a gate circuit 12a. The drive control circuit includes a three-phase bridge circuit 10b in which A, B, and C drive coils (3-A), (3-B), and (3-C) are connected in parallel via a star point P; A power-supply-side switch circuit 10c connected and wired to each drive coil 3 circuit of the three-phase bridge circuit 10b via transistor switches (for example, FETs: field-effect transistors) T1, T2, and T3 connected in parallel to the power supply B; And a ground-side switch circuit 10d connected and wired to the circuit of each drive coil 3 of the three-phase bridge circuit 10a via transistor switches T4, T5, T6 connected in parallel to the ground G.
Reference numeral 15 denotes a current detection sensor connected in series between the ground-side switch circuit 10d and the ground G. The current detection sensor 15 is set to input a detection signal to the CP control unit 12. .
[0009]
Then, based on detection signals from the position detection sensor 7, the torque detection sensor 13, the current detection sensor 15, and the like, the CP control unit 12 controls the transistor switches T1, T2, and T3 of the power supply side switch circuit 10c and the ground side switches. The transistor switches T4, T5, and T6 of the circuit 10d are set to open and close, respectively. That is, the CP control unit 12 sends a control command corresponding to a detection signal from each of the detection sensors 7, 2, and 15 to the transistor switches T1, T2, T3, T4, T5, and T6 via the gate circuit 12a as appropriate. Output, thereby supplying power to the corresponding drive coils (3-A), (3-B), and (3-C) to excite them, thereby rotating the brushless motor M in a desired rotation direction and in a required rotation. It is set to control the rotation to the speed.
[0010]
In addition, the drive control circuit 10 according to the present invention has a first switch contact (for disconnecting the power supply to the drive control circuit 10) connected to the wiring between the power supply B and each of the transistor switches T1, T2, T3. (Corresponding to the power supply switching means of the present invention) 16 are connected in series, so that the power supply to the drive control circuit 10 is cut off when the first switch contact 16 is opened. . Further, among the drive coils (3-A), (3-B), and (3-C), wiring between the A drive coil (3-A) and the transistor switch T1 of the power supply-side switch circuit 10c; , B drive coil (3-B) and the transistor switch T2 of the power supply side switch circuit 10c have second and third switch contacts (corresponding to the drive coil switching means of the present invention) 17, 18 respectively. Are connected in series, whereby the second and third switch contacts 17 and 18 are opened so that a closed circuit generated in the drive control circuit 10 can be cut off. The drive coils (3-A), (3-B), and (3-C) are configured so that no current flows (is generated).
[0011]
Further, a relay coil 19 is connected to the CP control unit 12, and the relay coil 19 is set to be switched between an excited state and a non-excited state according to a control command from the CP control unit 12.
Then, the CP control unit 12 is set to output a control command to excite the relay coil 19 and close the switch contacts 16, 17, and 18 via the gate circuit 12a in the normal operation state. Have been. On the other hand, when the CP control unit 12 detects that there is any abnormality in the drive control circuit 10 based on a detection signal from the current detection sensor 15 or the like, the CP control unit 12 issues a control command to turn off the relay coil 19 to the relay drive circuit. It is set to output via the switch 12b, thereby opening the respective switch contacts 16, 17, 18.
[0012]
By the way, in the present embodiment, the relay unit 14 has movable contacts 16a, 17a, 18a constituting first, second, and third switch contacts 16, 17, 18 and these three switch contacts 16, 17, And a relay coil 19 for integrally switching ON / OFF of the relay coil 18. By incorporating the relay unit 14 in the control box 9, wiring is connected to the drive control circuit 10. The movable contacts 16a, 17a, and 18a are integrally switched and operated in accordance with the excitation.
[0013]
That is, the flat base plate 14a constituting the relay unit 14 is formed of a metal material, and in a state where the base plate 14a plate surface and the partition plate 9b plate surface are in a parallel relationship when assembled into the control box 9. Are arranged. At one side edge of the base plate 14a, a mounting piece 14b bent inward (downward in FIGS. 1 and 4) is formed, and the mounting piece 14b is positioned inside the base plate 14a. The flange portion 19b on one end of the coil bobbin around which the coil 9a of the relay coil 19 is wound is integrally fixed. Note that the coil bobbin is formed of an insulating resin material, and at the left and right edges of the one end side flange portion 19b, there are formed projecting portions 19c projecting in the left and right direction from the left and right edges of the mounting piece 14b.
Further, the relay coil 19 has an iron core 19d fixed to the coil bobbin shaft core, and the iron core 19d is set to be magnetized when the relay coil 19 is excited, and the other end of the iron core 19d is set. The portion is configured to protrude from the flange portion 19e on the other end side of the coil bobbin toward the other end side so that the protruding end portion is exposed to the outside.
[0014]
On the other hand, reference numeral 21 denotes a movable plate made of a ferromagnetic metal material. The movable plate 21 has a contact mounting piece 21a opposed to the base plate 14a at a predetermined gap and a contact mounting piece 21a. It is bent in the downward direction from the other end edge, and is formed in an L-shape with an operating piece 21b proximate to and opposed to a tip end of a relay coil core 19d protruding from the other end side flange portion 19e. The movable plate 21 engages the pair of left and right convex pieces 14c formed on the other end of the base plate 14a with the pair of left and right concave parts 21c formed on the operating piece 21b, thereby supporting the engaging portion X as a fulcrum. It is configured such that the plate surface of the contact mounting piece 21a can be pivoted away from the base plate 14a and the operating piece 21b can be pivoted away from and contact with the relay coil core 19d. In this manner, the base plate 14a and the movable plate 21 are incorporated.
Inner and outer insulators 21d and 21e made of an insulating resin material are fixed to the distal end of the contact mounting piece 21a of the movable plate 21 in a state of sandwiching the contact mounting piece 21a from inside and outside. 21e, the first, second and third movable terminals 22, 23 and 24 constituting the movable contacts 16a, 17a and 18a of the first, second and third switch contacts 16, 17, and 18 respectively have a plate surface. It is planted in an insulating manner so as to be parallel to the plates 14a and 21. Extending contact portions 22a, 23a, 24a extending to one end of the first, second, and third movable terminals 22, 23, 24 are connected to movable contacts 16a, 17a, 18a in the drive control circuit 10. It is set to correspond.
[0015]
Further, an ammunition 25 is mounted between the base plate 14a and the movable plate 21 so that the operating piece 21b of the movable plate 21 is biased in a direction of separating from the relay coil core 19d so as to hold the posture. Is set. In this biased state, the movable plate 21 is in contact with the protrusion 21f protruding inward from the inner insulator 21d of the contact mounting piece 21c and the outer surface of the base plate 14a, and the operating piece 21b and the iron core 19d. The relay unit 14 is set to have a non-excited posture (a non-excited posture of the relay unit 14) having a predetermined gap S between the protruding end portion. As will be described later, when the relay coil core 19d is excited and the movable plate operating piece 21b is attracted (sucked) toward the relay coil core 19d against the urging force of the elastic unit 25, the contact The mounting piece 21b is set so as to be transformed into an excitation posture (excitation posture of the relay unit 14) which is displaced in a direction away from the base plate 14a.
On the other hand, the first and third terminals 22, 24, which extend from the outer insulator 21e to the other end, are bent back into a U-shape at the other end extending end portions 22b, 24b, and are configured to be elastically deformable. Flexible contact pieces (contact pieces of the present invention) 22c and 24c are connected. Reference numeral 26 denotes a pair of connection terminals. These connection terminals 26 are respectively implanted in a pair of left and right protrusions 19b integrally formed on one end side flange 19a made of an insulating resin material, and are mounted upward. The winding start end and the winding end of the coil 19c wound on the coil bobbin are connected to the pair of connection terminals 26, respectively.
[0016]
On the other hand, the first, second, and third fixed terminals 27, 28, and 29 are provided at one end edge (the second coupler 9d side) of the through hole H formed on the left side of the control box partition plate 9b. The first, second, and third fixed terminals 27, 28, and 29 are provided at one end of the first, second, and third movable terminals 22, 23, and 24 in the relay unit 14 that is incorporated into the through hole H. They are arranged in a positional relationship facing the extended contact portions 22a, 23a, 24a. These first, second and third fixed terminals 27, 28 and 29 correspond to the fixed contacts 16 b, 17 b and 18 b of the first, second and third switch contacts 16, 17 and 18 of the drive control circuit 10. And is connected and wired to a corresponding portion of the drive control circuit 10 via the substrate 13.
On the other hand, the other end side edge of the through hole H comes into contact with the U-shaped contact pieces 22c and 24c connected to the first and third terminals 22 and 24 of the relay unit 14 in a resilient manner, thereby providing electrical contact. The first and third fixed terminals 30 and 31 for making a secure connection are fixed, and the other end side extended end portion 23b of the second terminal 23 is elastically contacted and electrically connected. Therefore, the second fixed terminal 32 having the contact piece 32a formed in a U-shape is fixed. The first, second, and third fixed terminals 30, 31, and 32 are connected to corresponding portions of the drive control circuit 10 via the substrate 13.
[0017]
The relay unit 14 configured as described above is set in advance in the control box 9 from the inside, and is set to be in a state where necessary wiring is made by installing the board 13. The control box 9 is set so that the side on which the relay coil 19 is disposed is located on the outer peripheral side of the yoke 2 (the inner side, which is the lower side in FIG. 1), and the necessary wiring with the brushless motor M is performed. Is set to be fixed to the yoke 2.
[0018]
That is, in the state where the motor unit M and the control unit C are assembled in this manner, the relay unit 14 connects the connection terminals 26 to which the ends of the coil 19c of the relay coil 19 are connected in parallel to the control box 9 side. The first, second, and third fixed terminals 27, 28, and 29 are inserted into the left and right gaps, and the connection terminals 26 are connected to the relay drive circuit in the control box 9 via the board 13. 12b. Further, the contact pieces 22c and 24c connected to the first and third movable terminals 22 and 24 come into contact with the first and third fixed terminals 30 and 31 at the other end of the through hole H in a resilient manner. The other end-side extension end portion 23b of the movable terminal 23 comes into contact with the contact piece portion 32c connected to the second fixed terminal 32 in a resilient manner, whereby the first, second, and third movable terminals 22, 23 , 24 and the first, second, and third fixed terminals 30, 32, 31 on the control box 9 side are configured to be electrically connected to each other.
Further, extended contact portions of the first, second, and third movable terminals 22, 23, and 24 (corresponding to the movable contacts 16a, 17a, and 18a of the first, second, and third switch contacts 16, 17, and 18) 22a. , 23a, and 24a are first, second, and third fixed terminals (the fixed contacts 16b of the first, second, and third switch contacts 16, 17, and 18) at one end of the through hole H in the non-excited posture of the relay unit 14. , 17b, and 18b), 27, 28, and 29. The first, second, and third fixed terminals 27, 28, and 29 are brought into contact with the relay unit 14 when the relay unit 14 becomes excited. It is arranged in a positional relationship where it contacts (contacts).
Here, it is indispensable that the relay unit 14 is incorporated in a state where the relay unit 14 is positioned in the control box through-hole H in order to maintain a good electrical connection state. The third movable terminals 22, 24 are connected to the contact pieces 22 c, 24 c and the first and third fixed terminals 30, 31, and the second movable terminal 23 is connected to the other end-side extended end 23 b and the second fixed terminal 32. The contact piece portion 32c is configured to resiliently contact. For this reason, the relay unit 14 is positioned so that it is positioned in the contact direction with respect to the through hole H and is set in a state where reliable electrical contact is made.
[0019]
In this case, when the control command of the CP control unit 12 is output and the relay coil 19 is in the excited state, the movable plate operating piece 21b located with a predetermined gap S is displaced toward the relay coil core 19d. The movable plate contact mounting piece 21a is displaced in a direction away from the base plate 14a, and the first, second, and third movable terminal extending contact portions 22a, 23a, and 24a. And the first, second, and third fixed terminals 27, 28, and 29 come into contact (contact) with each other, so that the first, second, and third switch contacts 16, 17, and 18 are closed. Have been. On the other hand, when the relay coil 19 is in the non-excited state based on the control command of the CP control unit 12, the relay unit 14 is in the non-excited posture as described above, and the first, second, and third movable The first, second, and third switch contacts 16, 17, and 18 are separated from the terminal extension contact portions 22a, 23a, and 24a and the first, second, and third fixed terminals 27, 28, and 29, respectively. Is set to the open state.
Here, the relay unit 14 fixes the cover body 14d provided in an abutting manner to the inner edges (the side edges of the mounting bracket body 8b) of the both flange portions 19a and 19e of the coil bobbin on the mounting bracket body 8b side. As a result, the support is performed in a state where positioning in the inward and outward directions (positioning in the moving direction of the first, second, and third movable terminal extension contact portions 22a, 23a, and 24a) is performed. When 14 is in the non-excited posture, the first, second and third movable terminal extended contact portions 22a, 23a and 24a are separated from the first, second and third fixed terminals 27, 28 and 29. The position is set so as to maintain the posture.
[0020]
As described above, in the present embodiment, when the power steering motor 1 is in a normal driving state and the drive control circuit 10 is in a normal state, the CP control unit 12 In the excited state, the first, second, and third switch contacts 16, 17, and 18 are controlled to be closed. In this state, power is supplied to the drive coils 3 of A, B, and C. The setting is such that the rotor 4 rotates and exerts a necessary assisting force on the steering column. On the other hand, when the CP control unit 12 detects any abnormality in the drive control circuit 10, the CP control unit 12 immediately stops the excitation of the relay coil 19, and stops the first, second, and third switch contacts 16, The power steering motor 1 (brushless motor) is deactivated by opening the power supply 17 and 18 to cut off the power supply to the drive control circuit 10 and restrict the flow of current to each drive coil 3. Is set to
[0021]
In the embodiment of the present invention configured as described above, the power steering motor 1 is provided to the drive control circuit 10 with a first switch contact (power supply switching means) 16 for disconnecting from the power supply B, A circuit that cuts off the circuit to the drive coils (3-A) and (3-B) and prohibits the current from flowing through each of the drive coils (3-A), (3-B) and (3-C). Second and third switch contacts (drive coil switching means) 17 and 18 are provided. For this reason, if any abnormality occurs in the power steering motor 1, the switch contacts 16, 17, and 18 can be opened integrally to be in a non-operating state, and the steering column cannot be moved. There is no problem.
In addition, the first, second, and third switch contacts 16, 17, and 18 change the relay unit 14 from the excited posture to the non-excited posture when one relay coil 19 is switched from the excited state to the non-excited state. The first, second, and third extended contact portions 22a, 23a, and 24a are opened when they are integrally separated from the first, second, and third fixed terminals 27, 28, and 29 (interrupted). ). For this reason, when any abnormality occurs in the power steering motor 1, these switch contacts 16, 17, and 18 are simultaneously opened integrally, and the power steering motor 1 (brushless motor) is quickly deactivated. State.
[0022]
Moreover, in the embodiment of the present invention, the first, second, and third switch contacts 16, 17, and 18 are integrally formed with extended contact portions 22a, 23a, and 24a that become movable contacts 16a, 17a, and 18a. Thus, the switches are simultaneously switched based on the excitation of one relay coil 19 arranged in the relay unit 14. Therefore, assuming that three switch contacts of a first switch contact 16 as power supply switching means and second and third switch contacts 17 and 18 as drive coil switching means are provided in a narrow space in the control box 9, As means for switching these switches, only one relay coil 19 needs to be prepared, which can contribute to downsizing of the control box 9.
[0023]
Further, in this device, the relay unit 14 is configured as a mechanical relay in which the switches are switched in accordance with switching of each of the switch contacts 16, 17, 18 between excitation and non-excitation of the relay coil 19; , It is possible to increase the reliability with respect to the application of a large current. In this case, as described above, a plurality of relay switches (first, second, third switch contacts 16, 17, 18) are used. ) Is switched by the operation of one relay coil 19, so that the space utility is excellent. Therefore, the product can be made compact while being a high quality and highly reliable product, and an excellent power steering motor 1 can be provided.
[0024]
In the embodiment of the present invention, the control section C (control box 9) of the brushless motor constituting the power steering motor 1 includes a first switch contact 16 for switching the power supply and a second switch contact 16 for switching the drive coil. , The third switch contact 17, 18 and the relay unit 14 that integrates one relay coil 19 for switching the respective switch contacts 16, 17, 18. In addition, the assembling work and the wiring work can be simplified. In addition, since the relay unit 14 is of a mechanical type, the relay unit 14 can be made highly reliable. Therefore, the relay unit 14 can be made compact even though it is a highly reliable control device.
[0025]
In this case, the first, second, and third movable terminals 22, 23, and 24 serving as the movable contacts 16a, 17a, and 18a of the first, second, and third switch contacts 16, 17, and 18; 19, are disposed in the relay unit 14, and the first, second, and third fixed terminals 27, 28, which become the fixed contacts 16b, 17b, 18b of the first, second, and third switch contacts 16, 17, 18, respectively. Reference numeral 29 is provided on the control box 9 side. As a result, the control box 9 can be made more compact.
[0026]
Moreover, in the present embodiment, the connection of the first, second, and third movable terminals 22, 23, and 24 (the movable contact of the present invention) to the drive control circuit 10 side is performed so that the connection can be elastically deformed. The contact pieces 22c, 24c, and 32c are formed in a folded shape. As a result, the relay unit 14 can be incorporated into the control box through hole H in a positioning manner, and the connection with the drive control circuit 10 can be maintained in a highly reliable state.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a perspective view of an electric power steering device.
FIG. 2 is a partial cross-sectional side view of a motor unit.
FIG. 3 is a block circuit diagram illustrating a control unit.
FIGS. 4A, 4B, and 4C are a plan view, a side view, and a front view of a relay unit, respectively.
FIG. 5 is an overall perspective view of a relay unit.
FIG. 6 is a perspective view of a control box.
FIG. 7 is a perspective view illustrating a state where a relay coil is incorporated in a control box.
FIG. 8 is a side view showing a state where the relay unit is incorporated in the control box.
FIG. 9 is a perspective view showing a state where the relay unit is incorporated in the control box.
[Explanation of symbols]
1 Motor for power steering
2 yokes
3 Drive coil
7 Position sensor
9 Control box
9b Partition board
10 Drive control circuit
10a terminal
10b Three-phase bridge circuit
10c Power supply side switch circuit
10d Ground side switch circuit
12 CP controller
13 Torque detection sensor
14 relay unit
14a Base plate
15 Current detection sensor
16 First switch contact
16a movable contact
16b fixed contact
17 Second switch contact
19 relay coil
19a coil
19d iron core
21 Movable plate
21a Contact mounting piece
21b Working piece
22 First movable terminal
22a Extension contact
22c contact piece
25 ammunition
26 connection terminal
27 First fixed terminal
30 fixed terminal
